จีนใช้ 3D Printer สร้างสะพานโค้งยาวที่สุดในโลก

จีนใช้ 3D Printer สร้างสะพานโค้งยาวที่สุดในโลก

ช่วงนี้เหมือนเป็นเทรนทั่วโลกในการใช้นวัตกรรม 3D Printing พิมพ์คอนกรีตสร้างสิ่งก่อสร้าง โดยเฉพาะสร้างสะพานจากเครื่องพิมพ์สามมิติ เช่นสะพานแห่งนี้ในเซียงไฮ้

ศาสตราจารย์ ซู เว้ยเกา แห่งคณะสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัย Tsinghua ได้ออกแบบสะพานข้ามคลองตามรูปแบบสะพานโบราณเจ้าโจ้ว ซึ่งเป็นสะพานโบราณในช่วงราชวงศ์สุย (คศ.581-618) ซึ่งยังคงหลงเหลืออยู่ในปัจจุบัน เมื่อสมัยก่อนนั้นการสร้างสะพานเจ้าโจ้วนั้นใช้เวลาประมาณ 11 ปีในขณะที่ปัจจุบันในเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์สามมิติแบบคอนกรีตใช้เวลาเพียง 450ชม. (18-19วัน) และใช้คนงานเพียง 10 คน โดยงบประมาณในการสร้างเหลือเพียง 2ใน3 ของค่าก่อสร้างสะพานทั่วๆไป
ปัจจุบันสะพานจาก 3D Printing ที่ยาวที่สุดแห่งนี้ยาว 26เมตร ถอดข้ามคลองขุดใน Wisdom Bay Innovation Park ในเซียงไฮ้ ประกอบ(ประกบ)ด้วยชิ้นส่วนด้านข้าง 68ชิ้น ชิ้นส่วนที่เป็นส่วนพื้นสะพาน 64ชิ้น โดยพิมพ์มาแล้วเป็นชิ้นๆมาประกอบกัน

ในตัวสะพานมีการฝั่งเซนเซอร์วัดค่าเพื่อเอาข้อมูลดังกล่าวไปใช้ในพัฒนาสะพานในรุ่นต่อๆไปให้ดียิ่งขึ้น “3D Printing เป็นการปฏิวัติการผลิต” ศ.ซู กล่าว “เทคโนโลยีนี้ช่วยให้ประหยัดแรงงาน ซึ่งประเทศจีนประสบปัญหาขาดแคลนแรงงานในช่วงสิบปีข้างหน้า อีกทั้งยังสร้างเตรียมการได้ล่วงหน้าเป็นชิ้นๆมาประกอบ” โดยแผนต่อไปของเขาจะเป็นการพิมพ์สร้างอาคาร

Wisdom Bay Innovation Park เป็นส่วนจัดแสดงพิพิธภัณฑ์การพิมพ์สามมิติของประเทศจีน ร่วมทั้งเป็นแห่งรวมของบริษัท ไฮเทค ในอุตสาหกรรมหุ่นยนต์ และปัญญาประดิษฐ์ มีการทดสอบการใช้สะพานนี้จริงโดยให้แขกรวม 100 คนไปยืนบนสะพานเพื่อทดสอบความแข็งแรง ปี 2019 จะมีการเปิดตัวสะพานจากการพิมพ์สามมิติในรูปแบบต่างๆต่อไป

ประเทศจีน ยุโรป และ อเมริกา ตื่นตัวเครื่องการสร้างโครงสร้างโดย 3D printing concrete กันมาก ในไทยเท่าที่รู้ปัจจุบันมีการวิจัยและทดลองของ SCG เช่นกัน มีการพิมพ์เก้าอี้ เสา และ ป้อมยาม และโครงสร้างอื่นๆ

อ่านบทความเพิ่มเติมเกี่ยวกับ การพิมพ์สามมิติแบบคอนกรีต ได้ที่นี่

สร้างบ้านจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ โดยครอบครัวชาวฝรั่งเศส
สร้างบ้านทั้งหลังด้วย 3D Printer อนาคตใหม่ของวงการก่อสร้าง
การสร้างสะพานจักรยานคอนกรีตในประเทศเนเธอร์แลนด์
สยามปูนซีเมนต์สร้างอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กสูง 3เมตร

การสร้างสะพานจักรยานคอนกรีตในประเทศเนเธอร์แลนด์ด้วย “เทคโนโลยีเครื่องพิมพ์สามมิติ”

การสร้างสะพานจักรยานคอนกรีตในประเทศเนเธอร์แลนด์ด้วย “เทคโนโลยีเครื่องพิมพ์สามมิติ”

         การสร้างสะพานจักรยานคอนกรีตในประเทศเนเธอร์แลนด์ด้วย “เทคโนโลยีเครื่องพิมพ์สามมิติ”

        ข่าวที่น่าตื่นเต้นในประเทศเนเธอร์แลนด์ ได้ใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ ในการสร้างสะพานจักรยาน ซึ่งตอนนี้เกือบที่จะพร้อมติดตั้งในเมืองดัตช์แล้ว เจ้าสะพานจักรยานได้ถูกสร้างขึ้นโดยความร่วมมือระหว่าง บริษัท ก่อสร้างดัตช์ BAM และมหาวิทยาลัยทางเทคนิคของไอนด์โฮ ออกแบบโดย บริษัท วิศวกรรม Witteveen + Bos

massive-3d

massive-3d-1

       ส่วนใครที่เคยไปประเทศเนเธอร์แลนด์จะรู้ถึงความสำคัญของจักรยานกับชาวดัตช์เป็นอย่างดี เพราะการขี่จักยานเป็นวิถีชีวิตของคนที่นั้นเลยก็ว่าได้ โดยแน่นอนอยู่แล้วว่าที่นั้นมีลำคลอง และทางเดินน้ำอยู่โดยรอบบริเวณของเมือง ดังนั้นการมีสะพานจักยานจึงที่มีความสำคัญที่ช่วยผู้คนในเมืองดัตช์สามารถเดินทางได้ง่ายขึ้น นั่นเป็นเหตุผลที่ทำให้บริษัทก่อสร้างของเมือง Eindhoven จากแบม ได้ร่วมมือกับ Technical University of Eindhoven เพื่อสร้างสะพานจักรยานจากการพิมพ์ 3 มิติ ที่สร้างด้วยการฉีดคอนกรีตแบบ 3 มิติ ซึ่งเมื่อทำการวัดขนาดสะพานจะมีความกว้าง 3.5 เมตร และมีความยาว 8 เมตร ตัวสะพานเองจะถูกพิมพ์ 3 มิติ จากคอนกรีตเสริมเหล็ก และได้รับการทดสอบควมแข็งแรงของสะพานเพื่อความปลอดภัย จากรายงานสะพานถูกพิมพ์ในอัตราส่วน แปดส่วนหนึ่งเมตรโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ของ BAM เป็นแบบคอนกรีต  ซึ่ง BAM กล่าวว่าชิ้นส่วนที่จะเชื่อมต่อกันแต่ละส่วนนั้นจะใช้ปูนคอนกรีตพิเศษในการเชื่อมต่อ  โดยจะสร้างขึ้นระหว่างสองหัวสะพานทั้ง 2 ฝั่ง  และมีการใช้สายเคเบิ้ลยึดเพื่อเพิ่มความปลอดภัยอีกด้วย

massive-3d-2

massive-3d-3

massive-3d-4

      สะพานจักรยานจากการพิมพ์ 3 มิติ ได้รับการออกแบบโครงสร้าง โดยบริษัทวิศวกรรม Witteveen + Bos ซึ่งบริษัทได้เข้ามามีบทบาทสำคัญในหลายโครงเกี่ยวกับการก่อสร้างด้วยการใช้เทคโนโลยีพิมพ์แบบ 3 มิติรวมทั้งการพิมพ์ 3 มิติ โครงสร้างคอนกรีตแรกของยูเออี ทั้งนี้บริษัท Witteveen + Bos ยังได้ช่วยงานในด้านวิศวกรรมสำหรับห้องปฏิบัติการพิมพ์ 3 มิติ ของดูไบ ซึ่งจะถูกสร้างขึ้นโดย CyBe เช่นเดียวกับสตูดิโอ 3DCP ในบอร์ก และเดนมาร์ก

massive-3d-5

massive-3d-6

massive-3d-

       ในภาพจะแสดงให้เห็นต้นแบบสะพานจักรยานที่สร้างขึ้นมาจาการพิมพ์ 3 มิติ มีมาตราส่วน 1:2 จากของจริง ทาง Witteveen + Bos กล่าวว่า ขณะนี้ได้กำลังเร่งผลิตสะพานจักรยานที่จะนำปใช้จริงอยู่
นักปั่นจักรยานใน Gemert มีความคาดหวังว่าจะได้เห็นสะพานจักรยานในสถานที่จริงในเดือนตุลาคมนี้ ซึ่งจะเป็นสะพานจักรยานคอนกรีตที่เกิดจากการพิมพ์ 3 มิติ ครั้งแรกในโลก โดยเนเธอร์แลนด์นั้นได้เคยสร้างสะพานแบบที่เป็นโลหะด้วยการพิมพ์ 3 มิติ สำเร็จแล้วเช่นกัน  ได้ถูกสร้างขึ้นในย่าน Red Light ของอัมสเตอร์ดัม ซึ่งสะพานโลหะจากการพิมพ์แบบ 3 มิติ ถูกออกแบบโดยนักออกแบบของบริษัท mx3d และผู้ริเริ่มการพิมพ์แบบ 3 มิติ joris laarman .

       โดยถ้าผู้อ่านท่านใดเกิดความสนใจในการออกแบบ ต้องการที่จะสร้างต้นแบบชิ้นงาน ไว้ใช้ในธุระกิจหรืองานส่วนตัว ทางบริษัทของเราก็มีเครื่องพิมพ์แบบ 3 มิติ ที่สามารถตอบสนองความต้องการองท่านได้ ในราคาไม่แพง ทุกคนสามารถซื้อใช้ได้ เช่น เครื่องพิมพ์ Flashforge  Creator Pro ที่ได้รับความนิยมสูงจากผู้ใช้ทั่วโลกหลายปีซ้อน (3DHUBS) เครื่องพิมพ์เป็นแบบ 2 หัวฉีด

ที่มาของข้อมูล “การสร้างสะพานจักรยานคอนกรีตในประเทศเนเธอร์แลนด์ ด้วยเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์สามมิติ” : http://www.3ders.org

บ้านจิ๋ว จากเครื่องพิมพ์สามมิติของ Alex Le Roux เสร็จใน 24 ชั่วโมง

บ้านจิ๋ว จากเครื่องพิมพ์สามมิติของ Alex Le Roux เสร็จใน 24 ชั่วโมง

001

ในอุตสาหกรรมการก่อสร้างมักจะต้องใช้คนงาน เงินทุนมากมายมหาศาล ธุรกิจขนาดเล็ก หรือธุรกิจที่ทำคนเดียวก็ต้องพึ่งพาเครื่องพิมพ์คอนกรีตสามมิติในการก่อสร้าง ซึ่งในกลุ่มนี้นาย Alex Le Roux นักศึกษาจากมหาวิทยาลัยเท็กซัส ประสบความสำเร็จในการสร้างบ้านจากเครื่องพิพม์สามมิติหลังแรกในสหรัฐอเมริกา ด้วยเครื่องพิมพ์คอนกรีต V2 Vesta

อันที่จริงนี่ก็ไม่ใช่บ้านที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติหลังแรกของโลก เพราะบ้าน 10 หลังแรกนั้นบริษัท Winsun ประเทศจีนสร้างไปแล้วเมื่อปี 2014 และคงไม่ลืมกันกับปราสาทเทพนิยายของ Andrey Rudenko

002 003
004

ทั้งนี้สามารรถกล่าวได้ว่า Alex เป็นคนแรกในสหรัฐฯ ที่สร้างบ้านที่สามารถเข้าไปอยู่ได้จริงๆ มันเป็นภาคต่อของโครงงานที่เขาเคยทำไว้สักพักแล้ว โดยเมื่อปีที่แล้วเขาสร้างเครื่องพิมพ์คอนกรีตสามมิติขนาด 8’ x 8’ x 8’ มาแล้ว

เครื่องพิมพ์คอนกรีตของเขาสร้างโดยใช้พื้นฐานการทำงานของ RepRap ซึ่งเป็นแบบ open-source เมื่อปลายปีที่แล้วเขาได้ปรับปรุงเครื่องพิมพ์คอนกรีตรุ่นแรกให้สามารถพิมพ์ได้ใหญ่ขึ้นเป็น 10’ x 10’ x 10’ เครื่องแบบ RepRap มีความสามารถในการพิมพ์ในสถานที่ก่อสร้าง และในสภาพอากาศที่เลวร้ายได้อย่างดี ในขณะที่เครื่องพิพม์คอนกรีตส่วนใหญ่จะต้องพิมพ์ในโรงงานก่อนที่จะนำไปติดตั้ง ณ สถานที่ก่อสร้าง เครื่อง V2 Vesta สามารถใช้งานได้จริงในสถานที่ก่อสร้างโดยชิ้นส่วนอิเลคโทรนิกถูกห่อหุ้มไว้อย่างดีเพื่อความสะดวกในการใช้งาน ยิ่งกว่านั้นตัวเครื่องยังประกอบเสร็จได้อย่างรวดเร็วเพียง 30 นาทีเท่านั้น ทำให้มันใช้งานได้ง่าย และกว้างขวางยิ่งขึ้น

005
006
007

ด้วยความเร็วในการพิมพ์ประมาณ 0.3 ฟุตต่อวินาทีในแนวราบ และปริมาณการไหลของคอนกรีตที่ 4 ลิตรต่อวินาทีทำให้มันดูน่าประทับใจมากในขั้นตอนการออกแบบ เขาจึงจัดการทดสอบมันโดยสร้างเป็นโปรเจคบ้านจิ๋ว (Tiny House) และอย่างที่คุณเห็น มันทำออกมาได้อย่างสวยงาม มันอาจจะดูเหมือนห้องเก็บของมากกว่าบ้าน ขนาดของมันคือ 8’ x 5’ x 7’ พื้นที่ภายในอยู่ที่ 7’ x 4’ แต่ก็แสดงให้เห็นว่ามันมีศักยภาพในการใช้งานได้ดี

Alex กล่าวว่ามันค่อนข้างง่ายในการพิมพ์คอนกรีตสามมิติ โปรเจคของเขาได้รับเงินสนับสนุนบางส่วนจาก Modeco Development LLC ใช้เวลาพิมพ์เพียง 24 ชั่วโมงก็เสร็จสมบูรณ์ โดยใช้คนๆ เดียวในการประกอบ ควบคุม และป้อนคอนกรีตเข้าไปในเครื่องอย่างต่อเนื่อง

008

009

นอกจากนั้น เขายังสามารถใช้คอนกรีตที่ราคาค่อนข้างถูกในการทำงาน ทำให้ต้นทุนถูกมากๆ และเขายังทดลองทำคอนกรีตแบบที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และยังทำให้ไม่มีการสูญเสียของคอนกรีตอีกด้วย

แม้ว่าเรายังไม่พร้อมที่จะเข้าไปอยู่ในบ้านจิ๋วที่มีขนาดเท่าฟูกก็ตาม แต่มันก็พิสูจน์แล้วว่า Alex มาถูกทางกับเครื่องพิมพ์คอนกรีต V2 Vesta ของเขา แนวคิดนี้ก็เปิดประตูอีกบานให้กับธุรกิจก่อสร้าง ในเดือนสิงหานี้ Alex หวังว่าจะเปิดตัวเครื่องรุ่นใหม่ V3 Vesta ที่พิมพ์ได้เร็วขึ้นกว่า V2 Vesta ถึงสามเท่า ในขณะที่มีสัญญาว่าจ้างให้สร้างบ้านด้วยเครื่องนี้มาเข้าคิวยาวเหยียด เขากล่าวปิดท้ายว่า “มันจะเป็นก้าวที่ยิ่งใหญ่” ขณะนี้เขากำลังระดมทุนจากองค์กรต่างๆ หากอัตราการว่าจ้างยังคงอยู่ในระดับนี้

สร้างบ้านทั้งหลังด้วย 3D Printer อนาคตใหม่ของวงการก่อสร้าง

ย้อนกลับไปในปี 2011 ศาสตราจารย์ เบโรค คอชเนวิส แห่งมหาวิทยาลัยเซาเธิร์นแคลิฟอร์เนีย ได้กล่าวไว้ว่า อีกไม่นานเทคโนโลยีสมัยใหม่จะช่วยทำให้สามารถสร้างบ้านได้ทั้งชั้นด้วย เครื่องพิม์สามมิติขนาดยักษ์ โดยใช้เวลาน้อยกว่าหนึ่งวัน

house-3d-printed-shanghai-12

ในวันนี้ บ้านพิมพ์สามมิติขนาด 200 ตารางเมตรหลายหลังได้ถูกสร้างขึ้นที่เมืองเซี่ยงไฮ้ ประเทศจีน ทุกหลังถูกสร้างขึ้นโดยคอนกรีตที่ผลิตจากเครื่องพิมม์สามมิติขนาดมหึมา โดยต้นทุนของแต่ละหลังใช้ค่าใช้จ่ายเพียง 30000 หยวน (160,000 บาท)เท่านั้น

house-3d-printed-shanghai-4

บริษัทผู้ผลิตบ้านซึ่งพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิตินี้ คือ บริษัท Shanghai WinSun Decoration Design Engineering พวกเขากล่าวว่า ต้องใช้เวลาอยู่หลายปีในการพัฒนาระบบและวัตถุดิบในการผลิต บริษัทห่งนี้เป็นเจ้าของสิทธิบัตรปห่งชาติเกี่ยวกับวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างเช่น ไฟเบอร์กลาส แผ่นยิปซัมอัดแข็ง และปูนซีเมนต์พิเศษผสมใยแก้ว เป็นต้น

house-3d-printed-shanghai-9

ในขณะที่เครื่องพิมพ์โมเดลสามมิติอย่างทั่วไปราคาประมาณไม่กี่ร้อยดอลลาร์ และใช้พลาสติกและโพลิเมอร์เป็นวัตถุดิบป้อนเข้าไปในเครื่องพิมพ์ บริษัท WinSun กลับใช้เทคโนโลยีนี้ในขั้นสูงยิ่งขึ้นโดยการใช้วัตถุดิบเป็นคอนกรีตแทนพลาสติก โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อปฏิรูปวิธีการสร้าดงบ้านและโครงสร้างต่างๆ

เครื่องพิมพ์สามมิติขนาดยักษ์ขแงบริษัทแห่งนี้มีขนาด 150(L) x 10(W) x 6.6(H) เมตร และสามารถพิมพ์ตึกทั้งตึกได้ในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง ‘หมึก’ ที่พวกเขาใช้คือซีเมนต์และใยแก้วชั้นดี จากนั้นระบบจะพ่นวัตถุดิบชนิดนี้ขึ้นทีละชั้นๆขึ้นไปอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งเป็นหลักการเดียวกันกับเครื่องพิมพ์สามมิติทั่วไป

house-3d-printed-shanghai-5

house-3d-printed-shanghai-6

การออกแบบด้วยการใช้คอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์แบบสามมิติ สามารถครอบคลุมถึงส่วนประกอบอื่นๆของบ้านด้วย เช่น ฉนวนกันความร้อนด ระบบท่อประปา การเดินสายไฟและหน้าต่าง ส่วนประกอบเหล่านี้สามารถนำมาประกอบกันได้อย่างลงตัวเมื่อโครงสร้างอยู่ตัวและเข้าที่แล้ว

house-3d-printed-shanghai-10

house-3d-printed-shanghai-7

ยิ่งไปกว่านั้น วัตถุดิบที่ใช้พิมพ์ยังเป็นสิ่งที่น่าประทับใจมากเพราะมันทำจากเศษสิ่งก่อสร้างและขยะอุตสาหกรรมที่ถูกรีไซเคิลแล้ว รวมไปถึงเศษหางข้าว เศษวัตถุดิบจากการเกษตร บริษัท WinSun วางแผนไว้ว่าจะสร้างโรงงานรีไซเคิล 100 แห่งขึ้นในประเทศทุกๆ 300 กิโลเมตร เพื่อจะเก็บรวบรวมและเปลี่ยนขยะให้เป็นวัตถุดิบสำหรับการพิมพ์สามมิติ โดยใช้การจัดการ ขั้นตอน และเทคโนโลยีการคัดแยกแบบพิเศษ นาย Ma YiHe ประธานบริษัทกล่าวว่า จะไม่มีขยะใดๆดเลยจากการสร้างตึกใหม่ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ นอกจากนี้บริษัทคาดว่า การพิมพ์สามมิติจะช่วยให้บริษัทก่อสร้างประหยัดค่าใช้จ่ายไปได้ถึง 50% เลยทีเดียว

บริษัท WinSun หวังว่าเครื่องพิมพ์และเทคโนโลยีสามมิติของพวกเขาจะช่วยสร้างบ้านราคาประหยัดและน่าอยู่สำหรับผู้ยากจนได้
ไม่แน่ใจอนาคตอันใกล้นี้เราอาจได้ใช้บ้านจากเครืองพิมพ์ 3มิติ 3D Printer ที่พิมพ์ออกมาเป็นปูน โดยสร้างบ้านเสร็จภายในหนึ่งวันกัน